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JP2001141949A - Optical waveguide device - Google Patents

Optical waveguide device

Info

Publication number
JP2001141949A
JP2001141949A JP32346599A JP32346599A JP2001141949A JP 2001141949 A JP2001141949 A JP 2001141949A JP 32346599 A JP32346599 A JP 32346599A JP 32346599 A JP32346599 A JP 32346599A JP 2001141949 A JP2001141949 A JP 2001141949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
optical
dimensional
light
output terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP32346599A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Nitta
淳 新田
Takaaki Numai
貴陽 沼居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP32346599A priority Critical patent/JP2001141949A/en
Publication of JP2001141949A publication Critical patent/JP2001141949A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】光導波装置において、2次元光導波路と独特な
光入出力端子素子を用いてデバイス配置の自由度を向上
させる。 【解決手段】2次元的に広がった2次元光導波路1に光
入出力端子素子312、322の一端部を近接、接触な
いし挿入させて、光入出力端子素子312、322の他
端部に光学的に結合された光素子の光出力部からの光或
は光素子の光入力部へ入力される光を2次元光導波路1
で導波する。
(57) Abstract: In an optical waveguide device, the degree of freedom of device arrangement is improved by using a two-dimensional optical waveguide and a unique optical input / output terminal element. One end of an optical input / output terminal element (312, 322) is brought into close proximity to, in contact with, or inserted into a two-dimensional optical waveguide (1) that has spread two-dimensionally, and optically connected to the other end of the optical input / output terminal element (312, 322). The light from the optical output part of the optical element or the light input to the optical input part of the optical element is coupled to the two-dimensional optical waveguide 1.
Waveguide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2次元的に広がっ
た2次元光導波路を用いて光素子の扱う光を導波する光
導波装置に関し、典型的には、光端子と電気端子を有す
る素子同士を2次元光導波路と電気的な配線を用いて接
続する光電子装置として構成された光導波装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide device for guiding light handled by an optical element using a two-dimensionally spread two-dimensional optical waveguide, and typically has an optical terminal and an electric terminal. The present invention relates to an optical waveguide device configured as an optoelectronic device for connecting elements with a two-dimensional optical waveguide using electrical wiring.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、光素子間の接続に用いられる手段と
して、例えば、特開平7−98463号公報に記載の光
導波板なるものがある。図13は、この構成を横から見
た様子を示している。同図において、807が光導波板
(3層構造で、2つの透明層808、809と1つの反
射層810から構成されている)、802が発光素子、
803が受光素子、801が信号処理回路、811、8
12が光導波板807上に形成されたレンズ、805が
光ビームである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as means used for connection between optical elements, for example, there is an optical waveguide plate described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-98463. FIG. 13 shows this configuration as viewed from the side. In the figure, reference numeral 807 denotes an optical waveguide plate (three-layer structure, which is composed of two transparent layers 808 and 809 and one reflection layer 810); 802, a light emitting element;
803 is a light receiving element, 801 is a signal processing circuit, 811, 8
Reference numeral 12 denotes a lens formed on the optical waveguide plate 807, and reference numeral 805 denotes a light beam.

【0003】上記従来例の動作を簡単に説明する。発光
素子802から出力された光は、レンズ811で集光さ
れて方向を変え、光導波板807の反射層810に達
し、反射される。反射層810で反射された光はレンズ
812により受光素子803へ集光される。このように
して、発光素子802と受光素子803の間でデータの
送信ができる。
The operation of the above conventional example will be briefly described. Light output from the light emitting element 802 is condensed by the lens 811 and changes its direction, reaches the reflection layer 810 of the optical waveguide plate 807, and is reflected. The light reflected by the reflective layer 810 is collected by the lens 812 to the light receiving element 803. Thus, data can be transmitted between the light emitting element 802 and the light receiving element 803.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、光導波板表面に形成されたレンズ811、8
12と反射層810を用いて2点間を結ぶ経路を形成し
ているために、 1)光素子(発光素子、受光素子)と光導波板の間に空
間が必要である、 2)レンズを光導波板に予め形成しておく必要があり、
配置上の自由度がない、 3)素子間の経路が予め設定されてしまっている、 などの課題があった。
However, in the above-described conventional example, the lenses 811 and 811 formed on the surface of the optical waveguide plate are not provided.
Since a path connecting two points is formed using the reflective layer 12 and the reflective layer 810, 1) a space is required between an optical element (light emitting element and light receiving element) and an optical waveguide plate; Must be pre-formed on the board,
There are problems such as lack of freedom in arrangement, and 3) a route between elements is set in advance.

【0005】本発明の目的は、上記課題に鑑み、2次元
光導波路と独特な光入出力端子素子を用いることにより
デバイス配置の自由度を向上させた光電子装置等の光導
波装置及び光導波方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical waveguide device such as an optoelectronic device and an optical waveguide method in which the degree of freedom in device arrangement is improved by using a two-dimensional optical waveguide and a unique optical input / output terminal element. Is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
する本発明の光導波装置は、2次元的に広がった2次元
光導波路に光入出力端子素子の一端部を近接、接触ない
し挿入させて、光入出力端子素子の他端部に光学的に結
合された光素子の光出力部からの光或は光素子の光入力
部へ入力される光を該2次元光導波路で導波する様に構
成されたことを特徴とする。この基本構成により、光入
出力端子素子及び光素子の配置の自由度が極めて大きく
なり、例えば、基板上に配置する集積回路等の素子配置
の自由度を向上させられる。
The optical waveguide device of the present invention, which achieves the above object, has one end of an optical input / output terminal element approaching, contacting or inserting into a two-dimensionally expanded two-dimensional optical waveguide. The two-dimensional optical waveguide guides light from the optical output part of the optical element optically coupled to the other end of the optical input / output terminal element or light input to the optical input part of the optical element. It is characterized by having been constituted like this. With this basic configuration, the degree of freedom in arranging the optical input / output terminal element and the optical element is extremely increased, and, for example, the degree of freedom in arranging elements such as an integrated circuit arranged on a substrate can be improved.

【0007】以上の基本構成を基礎に、以下の如き形態
が可能である。前記2次元光導波路上に、光を出力する
光素子と該光素子を駆動等をする為の電子回路と該光素
子と光学的に結合した光入出力端子素子を含む素子、及
び光を入力する光素子と該光素子の受信回路などを含む
電子回路と該光素子と光学的に結合した光入出力端子素
子を含む素子が設けられ、該光素子間で2次元光導波路
を介して光信号の授受を行ない得る。
[0007] Based on the above basic configuration, the following forms are possible. An element including an optical element for outputting light, an electronic circuit for driving the optical element, an optical input / output terminal element optically coupled to the optical element, and an optical element on the two-dimensional optical waveguide. An electronic circuit including an optical element to be connected, an electronic circuit including a receiving circuit of the optical element, and an element including an optical input / output terminal element optically coupled to the optical element are provided, and light is transmitted between the optical elements via a two-dimensional optical waveguide. It can send and receive signals.

【0008】前記素子は、夫々、電気配線で接続された
電気端子を有し、該素子間で電気信号の授受をも行なっ
て、光電子装置として構成され得る。この構成により、
素子間の信号伝送に光信号と電気信号を用途に合わせて
用いられる。電気信号のみ或は光信号のみで素子間のデ
ータ転送などを実現するよりも、それぞれを相応しいデ
ータ転送に用いることができて、回路構成の自由度を向
上させられる。この様に、電気信号用、光信号用の伝送
媒体を用いることにより、素子間のデータ到達の時間差
を低減でき、転送できる信号速度をより高速にできる。
このため、電気だけでは素子配置に制約があった状態か
ら制約を取り除き、素子配置の自由度の更なる向上が達
成できる。
[0008] Each of the elements has an electric terminal connected by electric wiring, and also exchanges an electric signal between the elements, so that the element can be configured as an optoelectronic device. With this configuration,
Optical signals and electric signals are used for signal transmission between elements according to the application. Rather than realizing data transfer between elements using only an electric signal or only an optical signal, each can be used for appropriate data transfer, and the degree of freedom of the circuit configuration can be improved. In this manner, by using the transmission medium for the electric signal and the transmission medium for the optical signal, the time difference of the data arrival between the elements can be reduced, and the signal speed at which the data can be transferred can be further increased.
For this reason, the restriction is removed from the state where the element arrangement is restricted only by electricity, and the degree of freedom of the element arrangement can be further improved.

【0009】前記素子は、夫々、光を出力する他の光素
子と光を入力する他の光素子をも有し、該他の光素子間
を空中で伝播する光で結ぶこともできる。素子間に空中
の伝送路を形成する構成としたことにより、近接した素
子間の結合に、電気配線、2次元光導波路、空中配線の
3通りの選択肢が存在することになり、配置の自由度が
更に上がる。
Each of the elements has another optical element for outputting light and another optical element for inputting light, and the other optical elements can be connected to each other by light propagating in the air. By adopting a configuration in which an aerial transmission path is formed between elements, there are three options for coupling between adjacent elements: electrical wiring, two-dimensional optical waveguide, and aerial wiring. Goes up further.

【0010】前記2次元光導波路上に、光素子と電子回
路と前記光入出力端子素子を含み光を授受し合う素子が
2組以上存在する様に設けられ、異なる組は2次元光導
波路を介して異なる波長の光信号の授受を行ない得る様
に構成され得る。この様に、2次元光導波路中で波長多
重信号を用いられる様にすれば、1つの共通の2次元光
導波路中に複数の経路を形成することができる。この場
合、1つの組の素子の発光素子と他の組の素子の受光素
子が、夫々、チューナブルであれば、これらの組の素子
間を波長を変えて結ぶこともできる。更には、2つの組
の素子間を同時に異なる複数の波長で結ぶこともでき
る。
On the two-dimensional optical waveguide, there are provided two or more sets of elements including an optical element, an electronic circuit, and the optical input / output terminal element for transmitting and receiving light. Through which optical signals of different wavelengths can be transmitted and received. As described above, if the wavelength multiplexed signal can be used in the two-dimensional optical waveguide, a plurality of paths can be formed in one common two-dimensional optical waveguide. In this case, if the light emitting elements of one set of elements and the light receiving elements of the other set are tunable, these sets of elements can be connected by changing the wavelength. Further, two sets of elements can be simultaneously connected with a plurality of different wavelengths.

【0011】前記素子は、夫々、電子回路・光素子用基
板上に各要素を設けて、前記2次元光導波路上に設置さ
れている様にできる。
The elements can be provided on the two-dimensional optical waveguide by providing respective elements on a substrate for an electronic circuit / optical element.

【0012】また、前記素子は、2次元光導波路上に設
けられた電子部品を実装する基板の様な基板(例えば、
プリント基板)上に設けられている様にもできる。この
場合、前記基板と2次元光導波路は積み重ねられていた
り(別個に形成されて重ねられる)、前記基板と2次元
光導波路は積層されていたりする(一方の上に他方が塗
布等されて積層される)。この様に2つの伝送媒体を近
接させて配置することにより構成をより容易に小型にで
きる。また、一体化した媒体を用いることにより、従来
のプリント基板など電子デバイスを実装する基板と違い
なく使用することができる。
[0012] Further, the element may be a substrate (for example, a substrate such as a substrate for mounting electronic components provided on a two-dimensional optical waveguide).
(Printed circuit board). In this case, the substrate and the two-dimensional optical waveguide are stacked (separately formed and stacked), or the substrate and the two-dimensional optical waveguide are stacked (one is coated on the other and the other is coated, etc.). Is done). By arranging the two transmission media close to each other as described above, the configuration can be more easily reduced in size. In addition, by using the integrated medium, it can be used without difference from a board on which an electronic device is mounted, such as a conventional printed board.

【0013】前記素子は、2次元光導波路上に直接或は
前記電子回路・光素子用基板を介して設けられ得る。
The element can be provided directly on the two-dimensional optical waveguide or via the electronic circuit / optical element substrate.

【0014】前記素子を2次元光導波路上に上記基板を
介さずに設ける場合、2次元光導波路の表面上に電気配
線が形成される。この構成により、電気配線用の基板を
省くことができる。
In the case where the element is provided on the two-dimensional optical waveguide without interposing the substrate, electric wiring is formed on the surface of the two-dimensional optical waveguide. With this configuration, the substrate for electric wiring can be omitted.

【0015】一端が針状であって、該一端が2次元光導
波路へ刺さっている光入出力端子素子を用い得る。この
構成により、光素子から出力した光が効率よく2次元光
導波路中へ導かれる等して、光素子と2次元光導波路を
容易且つ効率よく結合できる。この光入出力端子素子は
端部が鋭利に加工された光ファイバなどから成る。
An optical input / output terminal element having one end in a needle shape and one end inserted into the two-dimensional optical waveguide can be used. According to this configuration, the light output from the optical element is efficiently guided into the two-dimensional optical waveguide, and the optical element and the two-dimensional optical waveguide can be easily and efficiently coupled. This optical input / output terminal element is composed of an optical fiber or the like whose end is sharpened.

【0016】光導波路で形成された光入出力端子素子を
用いて、該光導波路端面を2次元光導波路へ押し付ける
ことにより、該光導波路圧着部に当たる2次元導波路部
分の散乱により、該光導波路を進行する光信号と2次元
光導波路中を伝搬する光が結合される様にもできる。こ
の場合、前記光導波路端面の2次元光導波路への押し付
け力が調整されてその状態で固定され、該光導波路圧着
部に当たる2次元導波路部分の散乱の程度が適当に設定
され得る。これによっても、光素子と2次元光導波路を
容易且つ効率よく結合できる。
By pressing the end face of the optical waveguide against the two-dimensional optical waveguide by using the optical input / output terminal element formed of the optical waveguide, the scattering of the two-dimensional waveguide portion corresponding to the optical waveguide crimping portion causes the optical waveguide to scatter. And the light propagating in the two-dimensional optical waveguide can be coupled. In this case, the pressing force of the end face of the optical waveguide against the two-dimensional optical waveguide is adjusted and fixed in that state, and the degree of scattering of the two-dimensional waveguide portion corresponding to the optical waveguide crimping portion can be appropriately set. This also makes it possible to easily and efficiently couple the optical element and the two-dimensional optical waveguide.

【0017】前記2次元光導波路の表面に凹凸面ないし
粗い面が形成されていて、ここに前記光入出力端子素子
の端面を近接ないし接触させることにより、凹凸面ない
し粗い面の散乱により、該光入出力端子素子を進行する
光信号と2次元光導波路中を伝搬する光が結合される様
にもできる。
An uneven surface or a rough surface is formed on the surface of the two-dimensional optical waveguide, and the end surface of the optical input / output terminal element is brought close to or in contact with the surface to scatter the uneven surface or the rough surface. An optical signal traveling in the optical input / output terminal element and light propagating in the two-dimensional optical waveguide can be coupled.

【0018】また、前記2次元光導波路内に散乱体が混
入されていて、この混入部に前記光入出力端子素子の端
面を近接ないし接触させることにより、該光入出力端子
素子を進行する光信号と2次元光導波路中を伝搬する光
が結合される様にもできる。
Further, a scatterer is mixed in the two-dimensional optical waveguide, and the end face of the optical input / output terminal element is brought close to or brought into contact with the mixed portion, so that light traveling through the optical input / output terminal element is mixed. The signal and light propagating in the two-dimensional optical waveguide can be combined.

【0019】プリズムから構成される光入出力端子素子
を用いて、該プリズムの一端面が2次元光導波路の表面
に接触されている様にもできる。こうして、光素子から
の導波路と2次元光導波路間にプリズムカップラを設け
て、光素子と2次元光導波路を容易且つ効率よく結合で
きる。
By using an optical input / output terminal element composed of a prism, it is possible to make one end face of the prism contact the surface of the two-dimensional optical waveguide. Thus, by providing the prism coupler between the waveguide from the optical element and the two-dimensional optical waveguide, the optical element and the two-dimensional optical waveguide can be easily and efficiently coupled.

【0020】前記2次元光導波路内の360度全てに亙
る方向へ光を放出可能である様に光入出力端子素子を形
成することもできる。この例は第6実施例に記載されて
いる。端部を鋭利化された光ファイバの場合で言えば、
この端部を円錐形状に鋭利化すればよい。前記2次元光
導波路の任意の方向から伝播してくる光を受光できる様
に光入出力端子素子を形成することもできる。この場合
も、端部を鋭利化された光ファイバの場合で言えば、こ
の端部を円錐形状に鋭利化すればよい。この様に、光入
出力端子素子の指向性を全方向にすることにより、素子
間の光信号によるデータ通信が1:n(複数)にでき
る。また、素子から出力される光信号が他のどの素子で
も受信できる構成を実現できたり、或る素子がどの方向
から伝搬してくる光信号でも受信できる構成を実現でき
たりする。
The light input / output terminal element can be formed so that light can be emitted in a direction covering all 360 degrees in the two-dimensional optical waveguide. This example is described in the sixth embodiment. In the case of an optical fiber with a sharpened end,
This end may be sharpened into a conical shape. An optical input / output terminal element can be formed so as to receive light propagating from an arbitrary direction of the two-dimensional optical waveguide. Also in this case, in the case of an optical fiber having a sharpened end, this end may be sharpened to a conical shape. In this manner, by setting the directivity of the optical input / output terminal element to all directions, data communication by an optical signal between the elements can be performed at 1: n (plurality). Further, a configuration can be realized in which an optical signal output from an element can be received by any other element, or a configuration in which a certain element can receive an optical signal propagating from any direction can be realized.

【0021】前記2次元光導波路内の一定角度範囲へ光
を放射する様に光入出力端子素子を形成することもでき
る。また、前記2次元光導波路内の一定角度範囲から伝
播してくる光を受光する様に光入出力端子素子を形成す
ることもできる。この例としては、端部を鋭利化された
光ファイバの場合で言えば、この端部を斜めに切って斜
面で形成したものとか、この斜面を凹或は凸面にしたも
のなどで光入出力端子素子を構成し得る。これにより、
素子が特定方向の他の素子と光信号の送受信を行う構成
を実現できる。こうして、素子の光入出力端子素子が2
次元光導波路中へ放射する光の角度が一定に制限され、
光入出力端子素子が取り込める伝搬光の方向が一定の制
限された角度である構成により、複数の組の素子間で1
つの2次元光導波路の異なる部分を用いることができ、
1つの2次元光導波路中に複数の独立した経路を形成で
きる。
An optical input / output terminal element may be formed so as to emit light to a predetermined angle range in the two-dimensional optical waveguide. Further, the light input / output terminal element can be formed so as to receive light propagating from a certain angle range in the two-dimensional optical waveguide. As an example of this, in the case of an optical fiber having a sharpened end, light input / output may be performed by cutting the end obliquely and forming a slope, or by forming the slope with a concave or convex surface. A terminal element can be configured. This allows
A configuration in which an element transmits and receives an optical signal to and from another element in a specific direction can be realized. Thus, the optical input / output terminal element of the element is 2
The angle of the light radiating into the two-dimensional optical waveguide is limited to a constant,
With a configuration in which the direction of propagating light that can be captured by the optical input / output terminal element is at a fixed angle, one light can be transmitted between a plurality of sets of elements.
Different parts of the two two-dimensional optical waveguides can be used,
A plurality of independent paths can be formed in one two-dimensional optical waveguide.

【0022】前記2次元光導波路はクラッドに挟まれた
コアより成る構成等を取り得る。
The two-dimensional optical waveguide may have a configuration including a core sandwiched between claddings.

【0023】更に、上記目的を達成する本発明の光導波
方法は、2次元的に広がった2次元光導波路に光入出力
端子素子の一端部を近接、接触ないし挿入させて、光入
出力端子素子の他端部に光学的に結合された光素子の光
出力部からの光或は光素子の光入力部へ入力される光を
2次元光導波路で導波することを特徴とする。これによ
り、光入出力端子素子の2次元光導波路上への設置位置
の自由度が極めて大きくなり、素子配置の自由度が向上
できる。
Further, the optical waveguide method according to the present invention, which achieves the above object, provides an optical input / output terminal by bringing one end of an optical input / output terminal element close to, in contact with or inserting into a two-dimensionally expanded two-dimensional optical waveguide. Light from an optical output part of an optical element optically coupled to the other end of the element or light input to an optical input part of the optical element is guided by a two-dimensional optical waveguide. Thereby, the degree of freedom of the installation position of the optical input / output terminal element on the two-dimensional optical waveguide becomes extremely large, and the degree of freedom of element arrangement can be improved.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ発明の実
施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】(第1実施例)図1は本発明の第1の実施
例の構成の特徴を最もよく表した斜視図である。同図に
おいて、1は、2次元的に広がった(図示例では矩形
状)2次元光導波路(光マット)、2は、電子デバイス
などを実装するのに使用されるプリント基板の如き基
板、31、32は素子(光電子素子)である。更に、3
11、321は素子31、32の電気端子で、基板2上
の電気配線4を介して接続されている。312、322
は光端子であり、素子31、32への光入力或は素子3
1、32からの光出力を行うための端子で、2次元光導
波路1へ刺さっている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view best showing the features of the configuration of the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a two-dimensionally spread (rectangular in the illustrated example) two-dimensional optical waveguide (optical mat), 2 denotes a board such as a printed board used for mounting an electronic device or the like, 31 , 32 are elements (optoelectronic elements). Furthermore, 3
Reference numerals 11 and 321 denote electric terminals of the elements 31 and 32, which are connected via electric wiring 4 on the substrate 2. 312, 322
Denotes an optical terminal, and an optical input to the elements 31 and 32 or an element 3
Terminals for outputting light from the optical waveguides 1 and 32 pierce the two-dimensional optical waveguide 1.

【0026】本実施例の場合では、光端子312、32
2は、素子31、32の基板(図2に示す電子回路・光
素子用基板53)と上記基板2を通過して、2次元光導
波路1へ達している。また、基板2と2次元光導波路1
は密接するように重ねられて構成されている。
In the case of this embodiment, the optical terminals 312, 32
Reference numeral 2 denotes a two-dimensional optical waveguide 1 passing through the substrates of the elements 31 and 32 (the electronic circuit / optical element substrate 53 shown in FIG. 2) and the substrate 2. Further, the substrate 2 and the two-dimensional optical waveguide 1
Are configured to be closely stacked.

【0027】ここで用いた2次元光導波路1は、図2
(e)に示したように、三層構造になっている。すなわ
ち、コア11を挟む様にクラッド12を形成して2次元
光導波路1を構成している。コア11の厚さは、例え
ば、1mm(光端子312、322が刺さるのでこの程
度の厚みは必要である)、クラッド12の厚さは、例え
ば、50μmである。
The two-dimensional optical waveguide 1 used here is the one shown in FIG.
As shown in (e), it has a three-layer structure. That is, the two-dimensional optical waveguide 1 is configured by forming the clad 12 so as to sandwich the core 11. The thickness of the core 11 is, for example, 1 mm (this thickness is necessary because the optical terminals 312 and 322 are pierced), and the thickness of the clad 12 is, for example, 50 μm.

【0028】図2に素子31の構成例を示した。ここで
は、素子31を送信素子として説明する。素子31は、
従来のIC或はLSIと同等の電子回路50、発光がで
きる光素子51(半導体レーザ、LED等)、光素子5
1と2次元光導波路1を接続するための光端子(光ファ
イバ)52、これらの素子を支持する電子回路・光素子
用基板53から構成されている(図2(a)、
(b))。光端子52は、例えば、光ファイバの両端面
を斜めに切断した構成のものを用いた。斜めの切断面5
2aを用いて、光素子51から出力された光をファイバ
52の中へ導き、光ファイバ52中を伝搬する。伝搬し
た光は、光ファイバ52の逆端(2次元光導波路1中に
刺さっている)にある斜めに加工された斜面52bで反
射され、2次元光導波路1中に放出されるものである
(図2(c)に光素子51と光ファイバ52付近の拡大
図を示し、同図(d)に光ファイバ52が電子回路・光
素子用基板53と基板2を貫通して2次元光導波路1へ
到達している状態を示している)。この光ファイバの斜
面には、反射率を増す為に反射膜を設けるのがよい(以
下でも同様である)。
FIG. 2 shows a configuration example of the element 31. Here, the element 31 will be described as a transmitting element. The element 31 is
An electronic circuit 50 equivalent to a conventional IC or LSI, an optical element 51 capable of emitting light (semiconductor laser, LED, etc.), an optical element 5
An optical terminal (optical fiber) 52 for connecting the 1 to the two-dimensional optical waveguide 1 and an electronic circuit / optical element substrate 53 supporting these elements (FIG. 2A).
(B)). As the optical terminal 52, for example, one having a configuration in which both end surfaces of an optical fiber are cut obliquely is used. Diagonal cut surface 5
The light output from the optical element 51 is guided into the fiber 52 by using 2a, and propagates through the optical fiber 52. The propagated light is reflected by the obliquely processed slope 52b at the opposite end of the optical fiber 52 (which is stuck in the two-dimensional optical waveguide 1), and is emitted into the two-dimensional optical waveguide 1 ( FIG. 2C shows an enlarged view of the vicinity of the optical element 51 and the optical fiber 52, and FIG. 2D shows that the optical fiber 52 penetrates the electronic circuit / optical element substrate 53 and the substrate 2 and the two-dimensional optical waveguide 1 Is reached.) It is preferable to provide a reflection film on the slope of the optical fiber in order to increase the reflectance (the same applies to the following description).

【0029】図3に他の素子32の構成例を示した。こ
こでは、素子32を受信素子として説明する。受信する
場合は、2次元光導波路1中に刺さった光ファイバ62
の先端部の斜面62bで2次元光導波路1中の光を反射
し、反射した光は光ファイバ62中を伝搬する。光ファ
イバ62中を伝搬した光は、光ファイバ62の逆端の斜
面62aに到達し、ここで反射される。こうして、光フ
ァイバ逆端面に対向して位置している光検出器61(フ
ォトダイオードなど)へ光は照射され、光検出器61で
受信されて、電気信号に変換される(図3(a)〜
(d))。尚、60、63は図2の電子回路50と電子
回路・光素子用基板53に対応するものである。
FIG. 3 shows a configuration example of another element 32. Here, the element 32 will be described as a receiving element. When receiving, the optical fiber 62 pierced into the two-dimensional optical waveguide 1
The light in the two-dimensional optical waveguide 1 is reflected by the slope 62 b at the tip of the optical fiber 62, and the reflected light propagates through the optical fiber 62. The light that has propagated in the optical fiber 62 reaches a slope 62 a at the opposite end of the optical fiber 62 and is reflected there. In this manner, light is irradiated to the photodetector 61 (such as a photodiode) located opposite to the opposite end face of the optical fiber, received by the photodetector 61, and converted into an electric signal (FIG. 3A). ~
(D)). Reference numerals 60 and 63 correspond to the electronic circuit 50 and the electronic circuit / optical element substrate 53 shown in FIG.

【0030】また、電気信号でのデータの送受信も従来
と同じように、電気配線を用いて行うことができる。図
1には、例として、素子31、32の電気端子311、
312の間を電気配線4で接続してあり、この配線4を
用いて、素子31、32間のデータの送受信を行う。
Transmission and reception of data using electric signals can be performed using electric wiring as in the conventional case. FIG. 1 shows, as an example, the electric terminals 311 of the elements 31 and 32,
312 is connected by an electric wiring 4, and data is transmitted and received between the elements 31 and 32 using the wiring 4.

【0031】この他に、各素子31、32へ給電するた
めの配線、また、図には示していないが、他のICやL
SIと電気的にデータを送受信するための配線が、基板
2上には形成されている。
In addition, wiring for supplying power to each of the elements 31 and 32, and other ICs and L
Wiring for electrically transmitting and receiving data to and from the SI is formed on the substrate 2.

【0032】この様に構成することにより、各素子間の
データの送受信に、光信号に加えて更には電気信号を用
いることができる。光信号を用いる利点は、伝搬遅延の
時間が電気信号を用いた場合に比較して格段に短いこと
である。伝搬遅延の時間が短いので各素子の配置を自由
に選ぶことができ、本発明の2次元光導波路と光入出力
端子素子を用いた構成は、この自由配置を可能にしてい
る。
With this configuration, an electric signal can be used in addition to an optical signal to transmit and receive data between the elements. The advantage of using an optical signal is that the propagation delay time is much shorter than when an electric signal is used. Since the propagation delay time is short, the arrangement of each element can be freely selected. The configuration using the two-dimensional optical waveguide and the optical input / output terminal element of the present invention enables this free arrangement.

【0033】(第2実施例)図4に本発明の第2の実施
例を示す。同図に示す第2実施例は、第1実施例と基本
的に同様の構成を持っている。異なる点は、素子31、
32の双方が光信号を送受信できることである。この様
にするために、光素子31、32にそれぞれ発光素子、
受光素子を組み込み、光入出力端子312、322にこ
れら両デバイスが光学的に結合するようにしてある。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment shown in the figure has basically the same configuration as the first embodiment. The difference is that the element 31,
32 are capable of transmitting and receiving optical signals. In order to do this, light emitting elements are respectively provided for the optical elements 31 and 32,
A light receiving element is incorporated, and these two devices are optically coupled to the light input / output terminals 312 and 322.

【0034】図5に素子31、32の構成を示した。7
0は電子回路、72は光入出力端子、711は発光素
子、712は受光素子、713は光分岐合流素子(例え
ば、ビームスプリッタ、ハーフミラー、偏光ビームスプ
リッタなど)、73はこれらの素子を支持する電子回路
・光素子用基板である。発光素子711から出力された
光はビームスプリッタ713により光路を変更し、光入
出力端子72へ導かれる。一方、2次元光導波路1より
光入出力端子72へ入力してきた光信号の内、ビームス
プリッタ713を透過して直進する成分は、受光素子7
12へ入力され、電気信号に変換される。電子回路70
により、発光素子711および受光素子712の動作を
制御し、信号の処理を行なう。
FIG. 5 shows the structure of the elements 31 and 32. 7
Numeral 0 denotes an electronic circuit, 72 denotes an optical input / output terminal, 711 denotes a light emitting element, 712 denotes a light receiving element, 713 denotes a light branching / combining element (for example, a beam splitter, a half mirror, a polarizing beam splitter, etc.), and 73 supports these elements. Electronic circuit / optical element substrate. The light output from the light emitting element 711 changes the optical path by the beam splitter 713 and is guided to the light input / output terminal 72. On the other hand, of the optical signal input from the two-dimensional optical waveguide 1 to the optical input / output terminal 72, the component that passes through the beam splitter 713 and travels straight is the light receiving element 7
12 and converted into an electric signal. Electronic circuit 70
Controls the operations of the light emitting element 711 and the light receiving element 712 to perform signal processing.

【0035】このように形成することにより、素子間に
おいて光信号で送受信ができる様になる。
By forming in this way, it becomes possible to transmit and receive optical signals between the elements.

【0036】(第3実施例)図6に本発明の第3の実施
例を示した。図6では、3つ以上の素子が基板2上に実
装されている。第1の素子31から、光入出力端子31
2を用いて、光信号を2次元光導波路1へ出力する。2
次元光導波路1内で、光は伝搬すると共に広がり(閉じ
込め構造のない面内方向へ広がる。図6では、光ファイ
バの端面を斜めに切った斜面で反射される光が広がる様
態である扇型を破線で示した)、第2の素子32と第3
の素子33の光入出力端子322、332へ光信号が到
達する。こうして、第2および第3の素子32、33
は、光信号を受信することができる。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In FIG. 6, three or more elements are mounted on the substrate 2. From the first element 31, the light input / output terminal 31
2 to output an optical signal to the two-dimensional optical waveguide 1. 2
In the two-dimensional optical waveguide 1, light propagates and spreads (spreads in an in-plane direction without a confinement structure. In FIG. 6, a fan-shaped form in which light reflected on a slope obtained by cutting the end face of the optical fiber at an angle is spread. Are indicated by broken lines), the second element 32 and the third
The optical signal reaches the optical input / output terminals 322 and 332 of the element 33 of FIG. Thus, the second and third elements 32, 33
Can receive optical signals.

【0037】本実施例で示した素子31の光入出力端子
312は、第1実施例に示した様な、ファイバを斜めに
切った様な構成であるので、光入出力端子312から片
側に広がって光は伝搬していき、図6に示した様に扇型
の広がりとなる。光を受ける側の光入出力端子322、
332も、光ファイバの端面を斜めに切った斜面を光の
来る方向に向けて光を反射して自素子32、33の受光
素子に光を導けばよい。
Since the optical input / output terminal 312 of the element 31 shown in this embodiment has a configuration in which the fiber is obliquely cut as shown in the first embodiment, the optical input / output terminal 312 extends from the optical input / output terminal 312 to one side. The light spreads and propagates, forming a fan-shaped spread as shown in FIG. A light input / output terminal 322 on the light receiving side,
The light beam 332 may be directed to the light receiving element of the own element 32 or 33 by reflecting the light with the end face of the optical fiber cut obliquely in the direction in which the light comes.

【0038】(第4実施例)図7に本発明の第4の実施
例を示した。図7では、4つの素子31〜34が基板2
上に実装されいる。4つの素子間でデータの送受信を行
うために、ここでは、第1の素子31と第2の素子33
の間で波長λ1の光信号400を用い、第3の素子32
と第4の素子34の間で波長λ2の光信号401を用い
て、データの送受信を行う。この例では、さらに第1の
素子31と第2の素子32の間を電気配線4で接続し、
電気信号でデータ転送を行っている。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 7, four elements 31 to 34 are
Implemented above. In order to transmit and receive data between the four elements, the first element 31 and the second element 33 are used here.
And the third element 32 using the optical signal 400 having the wavelength λ1.
Data is transmitted and received between the third element 34 and the fourth element 34 using the optical signal 401 having the wavelength λ2. In this example, the first element 31 and the second element 32 are further connected by the electric wiring 4,
Data transfer is performed using electrical signals.

【0039】この様に、波長情報をデータの送受信に用
いるために、素子内部には、波長選択手段を導入する。
波長選択手段の最も簡単な例は、バンドパスフィルタで
ある。例えば、誘電体多層膜で構成されているフィルタ
を光検出器の前に用いることにより、特定の波長の光信
号だけを受信することができる。
As described above, in order to use the wavelength information for data transmission / reception, a wavelength selecting means is introduced inside the element.
The simplest example of the wavelength selecting means is a bandpass filter. For example, by using a filter composed of a dielectric multilayer film before a photodetector, it is possible to receive only an optical signal of a specific wavelength.

【0040】素子内部の光部分の構成を図8に示した。
同図は、図5(b)と同様の図である。受光素子812
とビームスプリッタ813の間に光フィルタ820を挿
入することで、特定の波長の光信号だけを受光素子81
2で受信することができる。尚、80は電子回路、82
は光入出力端子、83はこれらの素子を支持する電子回
路・光素子用基板である。
FIG. 8 shows the structure of the light portion inside the device.
This figure is similar to FIG. 5 (b). Light receiving element 812
By inserting an optical filter 820 between the light receiving element 81 and the beam splitter 813, only the optical signal of a specific wavelength is received.
2 can be received. 80 is an electronic circuit, 82
Is an optical input / output terminal, and 83 is an electronic circuit / optical element substrate for supporting these elements.

【0041】本実施例では、2つの素子31、32の送
信素子は、異なる波長の光を出力し、2つの素子33、
34の受信素子は、異なる波長の光信号を受信できるよ
うに、素子33、34内の光フィルタ820の透過波長
が設定されている。
In this embodiment, the transmitting elements of the two elements 31 and 32 output light of different wavelengths, and the two elements 33 and
The transmission wavelength of the optical filter 820 in each of the elements 33 and 34 is set so that the 34 receiving elements can receive optical signals having different wavelengths.

【0042】この波長選択手段が、外部からの制御(電
圧制御など)により、その透過波長を変化させられる所
謂チューナブルフィルタであれば、任意の波長の光信号
を透過させることができ、回路全体の自由度が向上する
(例えば、送受信する素子の組み合わせを変更でき
る)。
If the wavelength selecting means is a so-called tunable filter whose transmission wavelength can be changed by external control (voltage control, etc.), an optical signal of an arbitrary wavelength can be transmitted, and the entire circuit can be transmitted. (For example, the combination of elements to be transmitted and received can be changed).

【0043】また、素子31、32側の光源の波長は、
簡単には、各素子で予め決めた波長の光を送出できる光
源を用いることにより、本実施例を構成できる。ここで
も、光源として、外部からの制御で出力光の波長を変化
させることが可能である所謂波長可変光源を用いること
により、各素子31、32で使用する光信号の波長が或
る程度自由に選択でき、回路全体の自由度が向上する。
この様に、光源の波長、受信装置のフィルタの透過波長
に自由度を持たせることにより、何れか一方に自由度を
設けた時よりも、更に、回路の設計の自由度が向上す
る。
The wavelength of the light source on the element 31, 32 side is:
In brief, this embodiment can be configured by using a light source capable of transmitting light of a predetermined wavelength by each element. Also here, by using a so-called variable wavelength light source capable of changing the wavelength of the output light by external control, the wavelength of the optical signal used in each of the elements 31 and 32 is somewhat free. The degree of freedom of the entire circuit can be improved.
As described above, by giving the degree of freedom to the wavelength of the light source and the transmission wavelength of the filter of the receiving device, the degree of freedom in circuit design is further improved as compared with the case where any one of the degrees of freedom is provided.

【0044】(第5実施例)図9に本発明の第5の実施
例を示す。同図において、100は、素子32から空間
に光を放射する光端子(そのまま発光素子から出力され
る様になっていてもよいし、発光素子からの光が今まで
述べてきた光ファイバ等の光端子で導かれてその端面か
ら出力される様になっていてもよい)、101は、空中
を伝播する光を受光する素子33側の受光素子(同じ
く、そのまま受光素子の受光面で受光される様になって
いてもよいし、今まで述べてきた光ファイバ等の光端子
の端面で光が受けられそこを導かれて受光素子で受光さ
れる様になっていてもよい)である。
(Fifth Embodiment) FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 100 denotes an optical terminal that emits light from the element 32 to the space (the light terminal may be directly output from the light emitting element, or the light from the light emitting element may be an optical fiber or the like described above). It may be guided by an optical terminal and output from its end face), 101 is a light receiving element on the element 33 side that receives light propagating in the air (similarly, light is received by the light receiving surface of the light receiving element as it is). Or the light may be received at the end face of the optical terminal such as an optical fiber described above, guided therethrough, and received by the light receiving element).

【0045】本実施例では、近接した素子32、33間
を空間伝播の光信号で通信し、比較的離れた素子31、
32間を2次元光導波路1を用いて光信号でデータの送
受信を行うようにする。この様にすることにより、光信
号のやり取りが、2次元光導波路1内だけに止まらず空
間も使用できて、2次元光導波路1内の光を有効に利用
することができる。ここでは、100を送信側、101
を受信側と設定したが、双方向に通信する様に互いに発
光、受光素子を有する空間伝送用端子が形成されていて
もよい。
In this embodiment, communication is performed between the adjacent elements 32 and 33 by an optical signal of spatial propagation, and the elements 31,
Data transmission / reception is performed between 32 using an optical signal using the two-dimensional optical waveguide 1. In this way, the exchange of the optical signal can be performed not only in the two-dimensional optical waveguide 1 but also in the space, and the light in the two-dimensional optical waveguide 1 can be effectively used. Here, 100 is the transmitting side, 101
Is set as the receiving side, but spatial transmission terminals having light emitting and receiving elements may be formed so as to communicate with each other in two directions.

【0046】(第6実施例)第1から第5の実施例は、
2次元光導波路1へ、例えば、光ファイバで構成された
光入出力端子を突き刺す構成を有していた。この実施例
では、他の構成を示す。図10にその構成を示した。図
10には、2次元光導波路1と光入出力端子312が光
学的に結合する部分を示した。ここでは、光ファイバ3
12の平らな端面が、電子回路・光素子用基板53と基
板2を貫いて2次元光導波路1の平面に押し付けられて
いる構成となっている。この様にすることにより、光フ
ァイバ312と2次元光導波路1の界面で光が散乱さ
れ、光ファイバ312と2次元光導波路1と接している
点から360度全てに亙る方向へ広がって2次元光導波
路1内を光が伝搬する。この状態を、図11に示した。
(Sixth Embodiment) The first to fifth embodiments are as follows.
The optical input / output terminal made of, for example, an optical fiber is inserted into the two-dimensional optical waveguide 1. In this embodiment, another configuration is shown. FIG. 10 shows the configuration. FIG. 10 shows a portion where the two-dimensional optical waveguide 1 and the optical input / output terminal 312 are optically coupled. Here, the optical fiber 3
Twelve flat end faces penetrate the electronic circuit / optical element substrate 53 and the substrate 2 and are pressed against the plane of the two-dimensional optical waveguide 1. In this manner, light is scattered at the interface between the optical fiber 312 and the two-dimensional optical waveguide 1 and spreads in a direction extending over 360 degrees from the point where the optical fiber 312 and the two-dimensional optical waveguide 1 are in contact with each other. Light propagates in the optical waveguide 1. This state is shown in FIG.

【0047】図11では、1つの素子31が基板2と2
次元光導波路1を積層したものに実装されていて、2次
元光導波路1中を光信号が等方的に伝搬して行く様子が
示されている。この様に光信号が伝搬していくので、素
子31の光入出力端子312を中心に、同じ距離の所に
他の素子の光入出力端子(不図示)を設置しておけば、
同時に、同じ信号を受信することができる。
In FIG. 11, one element 31 is composed of the substrates 2 and 2
It is shown that the optical signal propagates in the two-dimensional optical waveguide 1 isotropically, mounted on a stacked one of the two-dimensional optical waveguides 1. Since the optical signal propagates in this manner, if an optical input / output terminal (not shown) of another element is installed at the same distance from the optical input / output terminal 312 of the element 31,
At the same time, the same signal can be received.

【0048】この様に接触させることで光信号を2次元
光導波路1内へ入射したり、2次元光導波路1内の光信
号を光入出力端子へ入力させるためには、プリズムを用
いる方法などもある。プリズムを光入出力端子先端に取
り付けた場合は、プリズムの一端面と2次元光導波路が
接する構成となればよい。
In order to input an optical signal into the two-dimensional optical waveguide 1 or to input an optical signal in the two-dimensional optical waveguide 1 to the optical input / output terminal by making such contact, a method using a prism, etc. There is also. When the prism is attached to the distal end of the optical input / output terminal, it is sufficient that the end face of the prism and the two-dimensional optical waveguide are in contact with each other.

【0049】また、ここで用いた2次元光導波路は、第
1実施例に示した3層の構成でなくてもよく、コアだけ
で形成されている構造でも(この場合、空気がクラッド
層の働きを担うことになる)、光入出力端子312を押
し付けることにより、2次元光導波路1内の散乱等が強
くなり、導波路1内を光が伝搬する。また、光ファイバ
の端面を上述の如き斜面とし、この斜面を2次元光導波
賂1の平面に押し付ける構成とすれば、光の伝搬方向が
限られた角度範囲にできたり受光角度範囲に制限を設け
ることができる。
The two-dimensional optical waveguide used here does not have to have the three-layer structure shown in the first embodiment, and may have a structure formed only by the core (in this case, air is not applied to the cladding layer). By pressing the optical input / output terminal 312, scattering and the like in the two-dimensional optical waveguide 1 become strong, and light propagates in the waveguide 1. In addition, if the end face of the optical fiber is formed as the above-described slope and the slope is pressed against the plane of the two-dimensional optical waveguide 1, the light propagation direction can be limited to a limited angle range, and the light reception angle range is limited. Can be provided.

【0050】また、2次元光導波路1内に散乱構造(例
えば、表面の一部を凹凸面とか粗い面としたり、導波路
1内に散乱体を入れる)が構成されているものであれ
ば、光入出力端子を2次元光導波路の表面へ近接或は接
するように位置させればよい。
If the two-dimensional optical waveguide 1 has a scattering structure (for example, a part of the surface is made uneven or rough, or a scatterer is put in the waveguide 1), The optical input / output terminal may be positioned so as to be close to or in contact with the surface of the two-dimensional optical waveguide.

【0051】(第7実施例)図12に第7の実施例の構
成を示した。本実施例では、2次元光導波路と基板(今
まで述べてきた基板2)を一体とした構成とした。2次
元光導波路1上に配線パターン4を形成し、電源の供給
や電気信号の送受信を配線パターン4で行い、さらに、
各素子31、32に備えられた光入出力端子312、3
22を用いて2次元光導波路1を伝送路にして光信号を
やり取りすることができる。この様な構成とすることに
より、第1実施例から第6実施例に示した基板と2次元
光導波路の2層構造のものより、構成する部材の個数を
低減することができる。図12の図示例は、第1実施例
の構成に適用したものを示したが、第2実施例から第6
実施例までの構成にも、この構成を同様に適用できる。
(Seventh Embodiment) FIG. 12 shows the configuration of the seventh embodiment. In this embodiment, the two-dimensional optical waveguide and the substrate (the substrate 2 described above) are integrated. A wiring pattern 4 is formed on the two-dimensional optical waveguide 1, power is supplied and electric signals are transmitted and received by the wiring pattern 4, and furthermore,
Optical input / output terminals 312, 3 provided in each of the elements 31, 32
The optical signal can be exchanged using the two-dimensional optical waveguide 1 as a transmission path by using the optical waveguide 22. With such a configuration, the number of constituent members can be reduced as compared with the two-layer structure of the substrate and the two-dimensional optical waveguide shown in the first to sixth embodiments. FIG. 12 shows an example applied to the configuration of the first embodiment.
This configuration can be similarly applied to the configurations up to the embodiment.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、2次元光導波路と
それに応じた素子を用いることにより、従来よりデバイ
ス配置の自由度が向上し、高性能な光ないし光電子回路
を構成できる。
As described above, by using a two-dimensional optical waveguide and an element corresponding to the two-dimensional optical waveguide, the degree of freedom of device arrangement is improved and a high-performance optical or optoelectronic circuit can be constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の第1実施例の構成を示す斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1に示した発光素子の構成を様々な
角度から説明する為の図である。
FIG. 2 is a view for explaining the configuration of the light emitting device shown in FIG. 1 from various angles.

【図3】図3は、図1に示した受光素子の構成を様々な
角度から説明する為の図である。
FIG. 3 is a view for explaining the configuration of the light receiving element shown in FIG. 1 from various angles.

【図4】図4は、本発明の第2実施例の構成を示す斜視
図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図5】図5は、第2実施例の素子の光素子部分の構成
を説明する為の図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration of an optical element portion of the element according to the second embodiment.

【図6】図5は、本発明の第3実施例の構成を示す斜視
図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図7】図6は、本発明の第4実施例の構成を示す斜視
図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図8】図8は、第4実施例の素子の光素子部分の構成
を説明する為の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view for explaining a configuration of an optical element portion of the element of the fourth embodiment.

【図9】図9は、本発明の第5実施例の構成を示す斜視
図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【図10】図10は、本発明の第6実施例の光入出力端
子と2次元光導波路の光学的接続を説明する為の断面図
である。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining optical connection between an optical input / output terminal and a two-dimensional optical waveguide according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】図11は、図10の構成において光の広がり
方を示した斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing how light spreads in the configuration of FIG. 10;

【図12】図12は、本発明の第7実施例の構成を示す
斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a seventh embodiment of the present invention.

【図13】従来技術を説明する為の図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 2次元光導波路(光マット) 2 素子用基板 4 電気配線(配線パターン) 11 2次元光導波路のコア 12 2次元光導波路のクラッド 31〜34 素子 50、60、70、80 電子回路(IC、LS
I) 51、61 光素子 52、62、72、82 光ファイバ(光端子) 52a、52b、62a、62b 光端子の斜面 53、63、73、83 電子回路・光素子用基板 100、101 空間伝送用端子 311、321、331 電気端子 312、322、332、342 光入出力端子 400、401 光信号 711、811 発光素子 712、812 受光素子 713、813 ビームスプリッタ 820 光フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Two-dimensional optical waveguide (optical mat) 2 Element substrate 4 Electric wiring (wiring pattern) 11 Two-dimensional optical waveguide core 12 Two-dimensional optical waveguide clad 31-34 Element 50, 60, 70, 80 Electronic circuit (IC, LS
I) 51, 61 Optical element 52, 62, 72, 82 Optical fiber (optical terminal) 52a, 52b, 62a, 62b Slope of optical terminal 53, 63, 73, 83 Electronic circuit / optical element substrate 100, 101 Spatial transmission Terminals 311, 321, 331 Electrical terminals 312, 322, 332, 342 Optical input / output terminals 400, 401 Optical signals 711, 811 Light emitting elements 712, 812 Light receiving elements 713, 813 Beam splitter 820 Optical filter

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Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2次元的に広がった2次元光導波路に光入
出力端子素子の一端部を近接、接触ないし挿入させて、
該光入出力端子素子の他端部に光学的に結合された光素
子の光出力部からの光或は光素子の光入力部へ入力され
る光を該2次元光導波路で導波する様に構成されたこと
を特徴とする光導波装置。
An end of an optical input / output terminal element is brought close to, in contact with, or inserted into a two-dimensional optical waveguide that has spread two-dimensionally.
Light from the optical output part of the optical element optically coupled to the other end of the optical input / output terminal element or light input to the optical input part of the optical element is guided by the two-dimensional optical waveguide. An optical waveguide device comprising:
【請求項2】前記2次元光導波路上に、光を出力する光
素子と電子回路と前記光入出力端子素子を含む素子、及
び光を入力する光素子と電子回路と前記光入出力端子素
子を含む素子が設けられ、該光素子間で2次元光導波路
を介して光信号の授受を行なう請求項1記載の光導波装
置。
2. An optical element for outputting light, an electronic circuit, and an element including the optical input / output terminal element, and an optical element for inputting light, an electronic circuit, and the optical input / output terminal element on the two-dimensional optical waveguide. 2. The optical waveguide device according to claim 1, further comprising: an element including: an optical element for transmitting and receiving an optical signal between the optical elements via a two-dimensional optical waveguide.
【請求項3】前記複数の素子は、夫々、電気配線で接続
された電気端子を有し、該素子間で電気信号の授受をも
行なって、光電子装置として構成されている請求項2記
載の光導波装置。
3. The optoelectronic device according to claim 2, wherein each of said plurality of elements has an electric terminal connected by electric wiring, and transmits and receives an electric signal between said elements. Optical waveguide device.
【請求項4】前記複数の素子は、夫々、光を出力する他
の光素子と光を入力する他の光素子をも有し、該他の光
素子間を空中で伝播する光で結んでいる請求項2又は3
記載の光導波装置。
4. The device according to claim 1, wherein each of the plurality of elements further includes another optical element for outputting light and another optical element for inputting light, and the other optical elements are connected by light propagating in the air. Claim 2 or 3
An optical waveguide device as described in the above.
【請求項5】前記2次元光導波路上に、光を授受し合う
光素子と電子回路と前記光入出力端子素子を含む素子が
2組以上存在する様に設けられ、異なる組は2次元光導
波路を介して異なる波長の光信号の授受を行ない得る様
に構成されている請求項2、3又は4記載の光導波装
置。
5. The two-dimensional optical waveguide is provided such that there are two or more sets of optical elements for transmitting and receiving light, an electronic circuit, and an element including the light input / output terminal element. 5. The optical waveguide device according to claim 2, wherein the optical waveguide device is configured to be capable of transmitting and receiving optical signals having different wavelengths via a wave path.
【請求項6】前記複数の素子は、夫々、電子回路・光素
子用基板上に各要素を設けて、前記2次元光導波路上に
設置されている請求項2乃至5の何れかに記載の光導波
装置。
6. The two-dimensional optical waveguide according to claim 2, wherein each of the plurality of elements is provided on the two-dimensional optical waveguide by providing each element on an electronic circuit / optical element substrate. Optical waveguide device.
【請求項7】前記複数の素子は、2次元光導波路上に設
けられた基板上に設けられている請求項2乃至6の何れ
かに記載の光導波装置。
7. The optical waveguide device according to claim 2, wherein said plurality of elements are provided on a substrate provided on a two-dimensional optical waveguide.
【請求項8】前記基板と2次元光導波路が積み重ねられ
ている請求項7記載の光導波装置。
8. The optical waveguide device according to claim 7, wherein said substrate and said two-dimensional optical waveguide are stacked.
【請求項9】前記基板と2次元光導波路が積層されてい
る請求項7記載の光導波装置。
9. The optical waveguide device according to claim 7, wherein said substrate and said two-dimensional optical waveguide are laminated.
【請求項10】前記複数の素子は、2次元光導波路上に
直接或は前記電子回路・光素子用基板を介して設置され
ている請求項2乃至6の何れかに記載の光導波装置。
10. The optical waveguide device according to claim 2, wherein the plurality of elements are installed directly on the two-dimensional optical waveguide or via the electronic circuit / optical element substrate.
【請求項11】前記2次元光導波路の表面上に電気配線
が形成されている請求項10記載の光導波装置。
11. The optical waveguide device according to claim 10, wherein electric wiring is formed on a surface of said two-dimensional optical waveguide.
【請求項12】一端が針状であって、該一端が2次元光
導波路へ刺さっている光入出力端子素子が存在する請求
項1乃至11の何れかに記載の光導波装置。
12. The optical waveguide device according to claim 1, wherein one end of the optical waveguide device has a needle shape, and the one end has an optical input / output terminal element penetrating the two-dimensional optical waveguide.
【請求項13】前記光入出力端子素子は端部が鋭利に加
工された光ファイバから成る請求項12記載の光導波装
置。
13. The optical waveguide device according to claim 12, wherein said optical input / output terminal element is formed of an optical fiber whose end is sharpened.
【請求項14】光導波路で形成された光入出力端子素子
が存在し、該光導波路端面を2次元光導波路へ押し付け
ることにより、該光導波路圧着部に当たる2次元光導波
路部分の散乱により、該光導波路を進行する光信号と2
次元光導波路中を伝搬する光が結合されている請求項1
乃至11の何れかに記載の光導波装置。
14. An optical input / output terminal element formed of an optical waveguide exists, and by pressing an end face of the optical waveguide against the two-dimensional optical waveguide, scattering of the two-dimensional optical waveguide portion corresponding to the optical waveguide crimping portion causes Optical signal traveling in optical waveguide and 2
The light propagating in the two-dimensional optical waveguide is coupled.
12. The optical waveguide device according to any one of claims 11 to 11.
【請求項15】前記光導波路端面の2次元光導波路への
押し付け力が調整されて、該光導波路圧着部に当たる2
次元導波路部分の散乱の程度が適当に設定されている請
求項14記載の光導波装置。
15. The pressing force of the end face of the optical waveguide against the two-dimensional optical waveguide is adjusted so that the end face of the optical waveguide which comes into contact with the optical waveguide crimping portion is adjusted.
The optical waveguide device according to claim 14, wherein the degree of scattering of the two-dimensional waveguide portion is appropriately set.
【請求項16】前記2次元光導波路の表面に凹凸面ない
し粗い面が形成されていて、ここに前記光入出力端子素
子の端面を近接ないし接触させることにより、凹凸面な
いし粗い面の散乱により、該光入出力端子素子を進行す
る光信号と2次元光導波路中を伝搬する光が結合されて
いる請求項1乃至11の何れかに記載の光導波装置。
16. An uneven surface or a rough surface is formed on the surface of the two-dimensional optical waveguide, and the end surface of the optical input / output terminal element is brought close to or in contact with the surface to scatter the uneven surface or the rough surface. 12. The optical waveguide device according to claim 1, wherein an optical signal traveling through the optical input / output terminal element and light propagating in the two-dimensional optical waveguide are coupled.
【請求項17】前記2次元光導波路内に散乱体が混入さ
れていて、この混入部に前記光入出力端子素子の端面を
近接ないし接触させることにより、該光入出力端子素子
を進行する光信号と2次元光導波路中を伝搬する光が結
合されている請求項1乃至11の何れかに記載の光導波
装置。
17. A scatterer is mixed in the two-dimensional optical waveguide, and an end face of the optical input / output terminal element is brought close to or brought into contact with the mixed portion, so that light traveling through the optical input / output terminal element is mixed. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the signal and light propagating in the two-dimensional optical waveguide are coupled.
【請求項18】プリズムから構成される光入出力端子素
子が存在し、該プリズムの一端面は2次元光導波路の表
面に接触されている請求項1乃至11の何れかに記載の
光導波装置。
18. An optical waveguide device according to claim 1, wherein there is an optical input / output terminal element composed of a prism, and one end surface of the prism is in contact with the surface of the two-dimensional optical waveguide. .
【請求項19】前記2次元光導波路内の360度全てに
亙る方向へ光を放出可能である様に形成された光入出力
端子素子が存在する請求項1乃至18の何れかに記載の
光導波装置。
19. The light guide according to claim 1, wherein an optical input / output terminal element is formed so as to be capable of emitting light in all directions over 360 degrees in the two-dimensional optical waveguide. Wave device.
【請求項20】前記2次元光導波路の任意の方向から伝
播してくる光を受光できる様に形成された光入出力端子
素子が存在する請求項1乃至19の何れかに記載の光導
波装置。
20. The optical waveguide device according to claim 1, further comprising an optical input / output terminal element formed so as to receive light propagating from an arbitrary direction of the two-dimensional optical waveguide. .
【請求項21】前記2次元光導波路内の一定角度範囲へ
光を放射する様に形成された光入出力端子素子が存在す
る請求項1乃至20の何れかに記載の光導波装置。
21. The optical waveguide device according to claim 1, further comprising an optical input / output terminal element formed so as to emit light to a predetermined angle range in the two-dimensional optical waveguide.
【請求項22】前記2次元光導波路内の一定角度範囲か
ら伝播してくる光を受光する様に形成された光入出力端
子素子が存在する請求項1乃至21の何れかに記載の光
導波装置。
22. The optical waveguide according to claim 1, further comprising an optical input / output terminal element formed to receive light propagating from a predetermined angle range in the two-dimensional optical waveguide. apparatus.
【請求項23】前記2次元光導波路はクラッドに挟まれ
たコアより成る請求項1乃至22の何れかに記載の光導
波装置。
23. The optical waveguide device according to claim 1, wherein said two-dimensional optical waveguide comprises a core sandwiched between claddings.
【請求項24】2次元的に広がった2次元光導波路に光
入出力端子素子の一端部を近接、接触ないし挿入させ
て、光入出力端子素子の他端部に光学的に結合された光
素子の光出力部からの光或は光素子の光入力部へ入力さ
れる光を2次元光導波路で導波することを特徴とする光
導波方法。
24. Light that is optically coupled to the other end of the optical input / output terminal element by bringing one end of the optical input / output terminal element close to, in contact with, or inserted into the two-dimensional optical waveguide that has spread two-dimensionally. An optical waveguide method comprising: guiding light from an optical output part of an element or light input to an optical input part of an optical element through a two-dimensional optical waveguide.
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